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全球变暖:导致拯救的数学模型

詹卢卡·里乔(Gianluca Riccio)di 詹卢卡·里乔(Gianluca Riccio)
in 环境
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八月17 2021
⚪ 6 分钟阅读
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世界上最好的气候学家 他们发布了一份充满数学模型和警告的报告 就在这周。

灾难就在我们面前,但科学家们也坚持认为,世界仍有机会避免气候变化的最坏影响。

“仍然有可能防止大部分灾难性影响,但这确实需要前所未有的改变,”他说 柯巴雷特,副总统 政府间气候变化专门委员会。 怎么样?

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全球变暖数学模型

我认为还有很长的路要走的想法应该给我们一些希望。

柯巴雷特

世界气候危险变化最终停止的“救命”情景是巨大计算机模拟的产物。 它们被称为综合估值模型。

展示如何拯救我们的数学模型

有六个主要版本:四个在欧洲开发,一个在日本开发,一个在美国太平洋西北国家实验室开发。

“我们目前正在做的是尝试探索实现巴黎目标所需的条件,”他说 德特勒夫·范·沃伦, 荷兰环境评估署,开发了其中一种模型。

德特勒夫·范·沃伦

因为这正是每个人都在问这些非常准确的世界经济模拟的问题: 我们如何拯救我们的生命?

如何在40年内消除温室气体排放

世界各国领导人在巴黎同意将全球变暖限制在 2 摄氏度(3,6 华氏度)以内。 地球已经比工业化前的水平高出约 1 摄氏度。

如前所述,公司需要深刻的变革。 这就是 van Vuuren 及其同事向他们的数学模型寻求帮助的原因。 “如何实现零排放?” 他们问过。 他们这样做是为了交通、住房、电力等。

对抗全球变暖的数学模型
照片由 马雷克·皮尼基(Marek Piwnicki) on Unsplash

研究人员是如何得到答案的?

这些模型中的每一个都从有关当前温室气体排放源的数据开始。 它们包括汽车和公共汽车、人力车、飞机、发电厂、家用烤箱和稻田。 这些模型还包括对国际贸易、新技术的价格和成本的假设。

科学家“迫使”这些模型改变方向,对温室气体排放进行限制。 因此,这些模型试图以最方便的方式满足这种需求,只要它在技术上可行并且没有消耗土地或其他自然资源等限制。

好消息是这些模型已经找到了一种确实不同的方法来实现这一目标。

第二 凯万·里亚希 奥地利国际应用系统研究所的研究人员发现,所使用的数学模型已经找到了将碳排放归零的多种途径。

凯万·里亚希

“模型告诉我们,首先,有可能的替代路径; 决策者可以选择,”他说。

不同的模型,从不同的假设出发,得出对未来世界的截然不同的看法。 但它们都与今天的情况截然不同。

对于某些人,我们会改变习惯

部分型号 它们显示人们通过改变生活方式来应对能源价格上涨或政府法规。 他们搬进更节能的房子,放弃汽车,转而使用新的更好的公共交通工具。 除了传统的公交线路,他们还使用优步(也可能是自动驾驶汽车)等服务,将人们带到需要去的地方。

Riahi(和我)更喜欢这个版本。 这位学者说:“我相信,需求方面的根本性重组也会带来更好的生活质量。”

其他场景:“能源大竞赛”

其他型号 他们首先考虑到人们仍将使用大量能源,而这反过来又需要大力推动清洁电力的生产。 这意味着太阳能和风电场覆盖的土地比现在多 10 到 20 倍,加上燃烧木材或其他生物燃料的发电厂,配备设备 捕获和储存 CO2 被释放。

实现这些模型的障碍是什么? 个人的政策和偏好

Riahi 很快指出,模型中发生的事情在现实生活中可能不可行。

例如,这些模型没有考虑政治障碍或人类偏好。 人们可能只是想开一辆昂贵的汽车而不是乘坐公共交通工具,即使这种选择在经济上并不合理。

但这些模型也可能过于悲观,尤其是在技术创新方面。

十年前,van Vuuren 说,他们从未预测过廉价太阳能的兴起。 “我们一直处于极其幸运的境地,可再生能源的成本在过去十年中迅速下降。” 这使得减少二氧化碳排放的任务变得更加容易,但这取决于我们。

部分被雾覆盖的森林和山脉
照片由 盖·鲍登 on Unsplash

尽管存在所有限制,但这些模型是我们拥有的最好的

尽管存在所有缺点,但这些模型仍然是科学家和决策者确定未来选择的主要方式。 最重要的是,它们量化了可能并不明显的权衡和后果。

例如,如果各国想将树木或农作物转化为燃料,就会显示出后果:用于种植食物或天然森林的土地减少。

此外,这些模型清楚地表明,国际合作至关重要,富国帮助穷国减少排放。

计算机建模的结果就像地图,可能有点模糊,但它指明了可以帮助世界避免灾难的路径。

标签: 数学模型全球变暖
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